化工安全技术
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一、化工企业职业危害原因分析

职业卫生设施“三同时”、建设项目“三同时”制度,即新建、改建、扩建的基本项目(工程)、技术改造项目(工程)、引进的建设项目,其职业安全卫生设施必须符合国家规定的标准,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。职业病危害的产生,往往是由于建设单位缺乏职业病防护意识,在项目的设计和施工阶段忽视职业卫生的要求,没有配备应有的职业病危害防护设施,如通风、排毒、除尘等设施,从而导致项目建成后,存在严重的先天设计性职业病危害隐患。

因此,在项目的建设阶段做好职业病危害预防工作,是一件事半功倍的大事,是职业病防治工作最有效的措施,是职业病防治工作的首要环节,能提高设备、设施的本质安全化程度。在项目建设阶段,预防控制可能产生的职业病危害不仅能够从源头上控制职业病的发生,而且能够产生显著的经济效益。据调查分析,由职业病造成的经济损失与预防职业病的资金投入之间的比例为7∶4∶1,即:如果企业发生职业病和职业性损害所造成的经济损失是“7”,那么,在发生这些损害之前就对生产中的职业病危害进行治理,所需投资只需“4”;如果企业在新建时就将预防职业病危害的措施与主体工程同时考虑,其投资仅为“1”。比如治疗肺尘埃沉着病的医疗费用是预防肺尘埃沉着病的4倍。

1.作业环境的职业危害因素原因分析

(1)高温、低温环境

①高温环境是由于太阳的辐射和气温的升高以及各种热源散发热量而形成的。通常把35℃以上的生活环境和32℃以上的劳动环境作为高温环境。实际上,气温高仅是热车间的主要现象之一,在热车间里除高温外还同时存在着强热辐射和高湿度。不论是高温还是强辐射,都会对机体产生热作用,影响机体的热平衡。当工作环境气温很高、热辐射很强或湿度很大,超过人体体温调节功能的适应限度时,机体就会出现不同程度的中暑现状。夏季室外温度很高时,在热车间操作的人特别容易中暑。

[案例2-3]

一天,小周随检查团进行露天安全检查,当天太阳很大,小周由于走得急,忘记带遮阳用具。刚开始小周还感觉良好,但过了一段时间就感觉到头痛、头晕、眼花、恶心、呕吐,最后竟晕倒在地。

出现这种状况的原因是当天环境温度较高,小周有长时间露天工作。长期的高温作业就有可能导致职业病的发生。

②低温作业是指劳动者在生产劳动过程中,其工作地点平均气温等于或低于5℃的作业。从事低温作业将会对人体有很大的损耗。在低温环境下长时间工作,超过人体适应能力,体温调节功能将发生障碍,从而影响机体功能。

(2)尘、毒环境

①粉尘。为有机或无机物质在加工、粉碎、研磨、撞击、爆破和爆裂时所产生的颗粒。

②烟尘。为悬浮在空气中的固体颗粒,直径小于0.1μm,多为某些金属熔化时产生的蒸气在空气中凝聚而成,常伴有氧化反应的发生。

③雾。为悬浮于空气中的微小液滴。多为空气冷凝或通过雾化、溅落、鼓泡等使液体分散而产生的。

④蒸气。为液体蒸发或固体物料升华而成。如苯蒸气、熔磷时的磷蒸气等。

⑤气体。在生产场所的温度、压力条件下散发于空气中的气态物质。如常温常压下的氯气、二氧化硫、一氧化碳等。

[案例2-4]

某乡镇企业从事化工管道及锅炉除锈工作的喷砂工,长期在狭小、简陋的作业空间采用含石英的黄沙除锈,由于常蹲在锅炉内喷砂,致使作业空间内粉尘浓度极高。工人在喷砂作业时除戴纱布口罩外,无任何通风、防尘措施。该工种作业时粉尘浓度高,对工人身体危害严重,防尘效果差。

原因分析:经检测粉尘采样器采样粉尘平均浓度220mg/m3,呼吸个体粉尘采样为101mg/m3,该作业环境粉尘浓度高,对工人危害严重。

(3)噪声、振动环境

①机械性噪声。由机械的撞击、摩擦、固体的振动和转动而产生的噪声。

②空气动力噪声。由空气振动而产生的噪声。如空气压缩机、泵、锅炉的排气放空等。

③电磁性噪声。由电机中交变力相互作用产生的噪声。如发电机、变压器产生的噪声。

④生产过程中的生产设备、工具产生的振动对手臂的危害较为明显和严重。如锤打工具、手持转动工具、固定轮转工具等。

(4)辐射环境

辐射按其生物学作用可分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射包括X射线、α射线、β射线、γ射线和中子五种。非电离辐射包括紫外线、可见光、红外线、激光和射频辐射。例如:高频感应加热设备,如高频淬火、高频焊接和高频熔炼设备等;高频介质加热设备,如塑料热合机、高频干燥处理机和介质加热联动机等。超短波理疗设备、无线电广播通信、微波加热与发射设备等都会产生辐射。人体受到一定剂量的辐射后,可产生各种对健康有害的生物效应,造成不同类型的辐射损伤。

(5)采光、色彩环境

①照明设计任何时候都要符合人机工程学原则,采光时最大限度地利用自然光。自然光明亮柔和,光谱中的紫外线对人体生理机能还有良好的影响。自然光受昼夜、季节和工作条件的限制,而化工生产又是连续性生产就更需要人工光源做补充。选择人工光源时应使其尽可能接近自然光。如荧光灯,具有光线柔和、亮度分布均匀及热辐射量小的优点。不宜选择有色光源,有色光源会使视力降低。

②选择适当的色彩构成良好的色彩环境,可以增加明亮程度、提高照明效果,标示明确,识别迅速,便于管理;注意力集中,减少差错和事故;环境整洁,层次分明,明朗美观;提高工作质量,舒适愉快,减少疲劳。操作装置的配色要突出,减少误操作。显示装置要与背景有一定对比,以引人注意,有利于视觉认读。安全标志和安全色的运用,提醒人们注意,防止事故发生。

2.设施、设备状况分析

(1)卫生防护设施、设备

①职业病防护设施是消除或者降低工作场所的职业病危害因素浓度或强度,减少职业病危害因素对职工健康的损害或影响,达到保护职工健康目的的装置。包括通风、除尘、排毒、屏蔽、防护等设施。配备什么设施,要根据工作场所的职业病危害情况而定,可以单独配备,也可以综合配备。如工业场所职业危害因素浓度较低,工人密度低,则可采用自然通风设施;如工作场所可能产生较高浓度的粉尘,则应采取系统的机械通风和除尘设施;如工作场所存在强度较高的放射线,则应采取防护屏蔽和隔离措施。总之这些设施应当能够有效地消除或者降低工作场所的职业危害因素的浓度或强度,使之符合国家标准。

②配套的洗衣室、更衣室、孕妇休息室等卫生设施。有毒、有害的作业人员在工作一段时间可能会经皮肤吸入有毒物质,洗衣室、更衣室可以避免或降低职工在非工作场所继续接触职业病危害因素的危险,也可以减少职业病危害因素对生活环境的影响。因此,企业应根据职工数量,配备相应数量的洗衣室、更衣室。另外,企业还应根据职工人数,生活、生理需求,配置相应数量的孕妇休息室、哺乳室、食堂、饮水室等卫生设施。

③对于职业病防护设备、应急救援设备和个人使用的防护用品要进行维护、检修、检测。若没有进行检测,由于防护不当也会造成事故。个人防护用品必须具备充分的防护功能,并且防护性能必须适当。

[案例2-5]

1996年,河南某化工厂安排清洗600m3硝基苯大罐,工段长从车间借了三个防毒面罩、两套长导管防毒面具,经泵工使用后有一个防毒面罩不符合要求(出气阀粘死),随手放在值班室。大罐清洗完毕,人员收拾工具后下班。大约17时,一名工人发现原料车间苯库原料泵房QB-9蒸气往复泵6号泵上盖石棉垫冲开一道约4cm缝隙,苯从缝隙喷出,工人慌乱中戴着一个不符合要求的防毒面具进入泵房,关闭蒸气阀时,因出气阀老化粘死,工人吸入大量苯蒸气,呼吸不畅窒息而死。

这起中毒事故出于个人防护用品失效,没有进行及时的维护修理,是防护用品的防护性能下降造成的。

(2)生产设备状况分析

由于化工企业都是连续性生产、设备设施大型化,要求人和机器成为一个统一整体。机器、设备和工具要适合人的解剖学、生理学和心理学的特点。

①机器设备的设计必须适合劳动者的生理特点,如适当的操作高度、作业难度、劳动强度等,使职工能在较为舒适的体位、姿势下作业,减少局部和全身疲劳,避免肌肉、骨骼和各器官的损伤。同时劳动条件、劳动组织和作业环境还应适合职工的生理特点,应为职工创造身心愉快的作业环境。

②生产设备由于生产工艺的需要,主要有泵、空压机等动力设备以及管道中高速液流等振动而产生的噪声。化工企业作业场所中的噪声频谱分布以中高频为主。操作人员长期处在此作业环境下会对听觉系统产生伤害,严重的会导致职业性耳聋。如氮肥生产车间属于高温车间,存在煤尘危害。变换工段的变换气体压缩机与合成工段的气体压缩机有强烈的噪声。

③设备、设施的老化或设备的密封性能较差造成管道的泄漏,跑、冒、滴、漏会导致中毒事故。

④设施、设备维修、清洗、年检、定期检查等,要彻底置换管道、设备的有毒气体,为工人佩戴个人防护用品,由专人监护。设备维修时会因有毒有害气体未经清洗置换、分析合格,可能造成职业中毒。若容器通风不好也能够造成窒息死亡。

3.从业人员意识原因分析

(1)用人单位

部分用人单位领导对职业卫生工作不够重视没有采取有效的职业病预防措施;部分“三资”企业投资者的思想观念中存在短期意识行为,他们忽视职业卫生问题;有些私营企业甚至搭起吃、住、生产“三合一”的工厂,而且没有任何职业病危害防护设施,职业事故隐患严重。乡镇企业和私营企业中相当部分企业不接受职业卫生工作的监督、监测及职业健康体检,未建立《企业职业卫生档案》和《劳动者职业健康监护档案》,不发放个人防护用品,不安排职业病患者医治;有些企业对可能产生职业病危害的新、扩、改建建设项目未经评价、审核和验收就投产和使用,是导致投产后职业病危害无法得到控制的最重要原因之一。

[案例2-6]

2004年3月2日,常熟市卫生局接到常熟市疾病预防控制中心“关于王某某等人职业病诊断的报告”,常熟市某公司王某某等5名职工被诊断为苯中毒,另有4名职工为观察对象,市卫生局组织调查组对该公司进行了调查处理。对于接触职业病危害因素的职工,该公司未按规定为其配备符合职业病防护要求的个人防护用品,仅提供了普通的纱布口罩。常熟市疾控中心于2003年3月对该公司车间空气中职业危害因素进行了检测,该公司生产车间空气中苯、甲苯等物质的浓度不符合国家职业卫生标准。该公司于2003年8月及2004年3月对全厂职工进行了两次在岗期间的职业健康检查,但是未安排接触职业病危害因素的职工进行上岗前体检。

原因分析:该公司对职业病防治工作重视不够,职业卫生管理组织、制度不完善,未按规定配备专职、兼职专业人员,公司管理人员及工人均不了解所使用胶水的毒性。未采取有效措施确保车间内职业病危害因素浓度符合国家职业卫生标准,未按规定为生产工人配备有效的个人防护用品。在健康监护方面,该公司未按规定对工人进行职业卫生知识培训和职业健康检查,未建立职业卫生健康监护档案,虽然组织了职工进行在岗期间的职业健康检查,但新职工未进行上岗前体检,存在职业健康隐患。

(2)操作人员

①操作人员职业卫生意识淡薄。长时间在有毒、有害作业环境下工作,其防护意识会下降,不佩戴或者不正确佩戴劳动防护用品就进入车间进行操作都会引起职业病。文化水平和习惯因素:有一定文化和科学知识者,能自觉预防职业病;生活上某种嗜好,如饮酒、吸烟、药物会增加职业性危害因素的作用;而农民工、临时工等文化水平低的工人则没有防护意识。现在农民工在没有任何防护的情况下从事职业危害的工作的现象十分普遍。农民工是不可忽视的职业危害人群。很多职业中毒事故和职业病的发生是由当事人缺乏职业卫生防护知识,忽视个人防护造成的。为救一个中毒者,连搭几条命的现象接连不断地出现,不带防尘口罩就上粉尘岗位作业已经司空见惯。

②操作人员违规操作。

[案例2-7]

1982年7月8日,某氮肥厂甲醇车间在进行粗醇槽上部进料管改造时,为了使槽与动火的管线隔离,须在两者之间的法兰处装上盲板,操作工就随意找了一块石棉板随手撕开后,于法兰上方插入,且留下了5mm的缝隙,导致漏出的甲醇在动火时引燃爆炸,造成一人死亡、一人重伤。

这起事故就是由操作人员违规操作造成的。

4.其他因素分析

(1)化工生产自身特点分析

①化工生产物料多数为易燃易爆、有毒有害和有腐蚀性的危险化学品。随着化学工业的发展,涉及的化学物质种类和数量越来越多,很多化工物料具有易燃易爆、腐蚀性、反应性和毒性。如操作不当或设备发生故障外泄,或者空气(或氧气)混入系统时容易发生燃烧爆炸事故,造成操作人员伤亡,生产中所涉及的原料、燃料、中间产品和成品多是不同毒性的化学物质。

据我国有关部门统计,因一氧化碳、硫化氢、氮气、氮氧化物、氨气、苯、二氧化碳、二氧化硫、光气、氯化钡、氯气、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物16种化学物质造成中毒、窒息的死亡人数占窒息和死亡总人数的87.6%。而这些物质在一般化工厂中是常见的。

②化工生产工艺过程复杂,工艺条件苛刻。很多反应是在高温、高压下进行的,而有些反应则是在低温、高真空条件下进行的,稍有不慎就会因未满足条件而发生事故。如在硫酸生产中主要问题是存在高温、有害气体及粉尘。焙烧炉在正常操作条件下,炉温控制在850~950℃,由炉壁、炉口、烟道散发的热量很大。特别是采用沸腾焙烧炉时,炉内温度也很高。从炉内刚清出来的炉渣温度约为500℃,如处理得当也可成为车间内的热源。炉气中的有害气体也会造成职业中毒,矿石粉碎、传送、筛分和焙烧炉投料、出料及除尘器周围都有大量的粉尘飞扬,易造成肺尘埃沉着病。

③化工生产规模大型化、生产过程连续性强。采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产技术,提高劳动生产力,减少耗能。但是,装置的规模也并非越大越好。装置越大,装置的危险程度越高。与此同时,化工装置的大型化造成储存危险物料的量增多,并且物料处于工艺过程中,增加了外泄的危险性。如果管线破裂或设备损坏,会有大量易燃液体或气体瞬间释放,迅速蒸发形成蒸气云团,与空气混合达到爆炸下限。云团随风飘移,飞至居民区遇到明火爆炸,会造成难以想象的灾难。据估计50t的易燃液体泄漏、蒸发将会形成直径为700m的云团,在其覆盖下的居民,将会被爆炸火球或火焰灼伤,火球和火焰的辐射强度将远远超过居民的承受程度,同时还会因为缺乏氧气而窒息死亡。此外,在生产的过程当中,产生的空气动力噪声、机械噪声、电磁性噪声对作业人员的听觉器官造成损害,在长时间噪声作用下,听觉器官的敏感性下降,导致职业性耳聋。同时对神经系统、心血管系统及全身其他器官功能也能造成不同程度的损害。

④化工生产过程的自动化程度高。近年来随着计算机技术的发展,在化工生产中普遍采用了DCS集散型控制系统,对生产过程中的各种参数及开停车实行监视、控制、管理,从而有效地提高了控制的可靠性。与此同时,如果对控制系统和仪表维护不好,致使其性能下降,就可能因检测或控制失效而发生事故。

⑤事故应急救援大。由于大量的易燃易爆物品、复杂的管线布置增加了事故的应急救援难度,一些管线、反应装置直接阻挡了最佳的扑救路线,扑救必须迂回进行,施救难度大。

⑥“三废”多,污染重。许多化工私营企业为了节省开支,产生的“三废”未经处理或处理不当就排出工厂对周围居民造成影响。

(2)危险化学品固有特性分析

①扩散性。比空气轻的可燃气体逸散在空气中可以无限制地扩散并能够顺风飘荡迅速蔓延和扩展。比空气重的可燃气体泄漏时,往往飘浮于地表、沟渠、隧道、厂房、死角等,易形成爆炸混合物,这些有毒气体长时间飘浮于空间内,极易造成中毒事件。

②腐蚀性、毒害性和窒息性。这里所说的腐蚀性是指一些含有氢、硫元素的气体具有的腐蚀性除腐蚀设备外,还能造成化学灼伤。压缩气体和液化气体中除氧气和压缩空气外,大都具有一定的毒害性。毒性最大的是氰化氢,当在空气中含量达到300mg/m3时能够使人立即死亡。一般压缩气体和液化气体的易燃易爆性和毒害性易引起人们的注意,而其窒息性往往被忽视尤其是无毒气体。二氧化碳及氦、氖、氩等惰性气体虽然无毒不燃,但必须盛在压力容器内,这些气体一旦泄漏均会使现场人员窒息死亡。

③人身伤害性。有机过氧化物的人身伤害性主要表现为容易伤害眼睛,如过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧化二乙酰等,都对眼睛有伤害作用,而且即使与眼睛短暂的接触,也会对角膜造成严重的伤害。

④放射性。放射性物品能自发不断地放出人们感觉器官不能觉察的射线,放出的射线有α射线、β射线、γ射线和中子流。如果这些射线从人体外部照射或进入人体内,并达到一定剂量时,对人体危害极大,易使人患放射病甚至死亡。